Сайт репетитора по математике Фельдман Инны Владимировны. Профессиональные услуги репетитора по математике в Москве. Подготовка к ГИА и ЕГЭ, помощь отстающим.

Задание 20 из Диагностической работы МИОО 22.04.15

Найдите все значения параметра a, при каждом из которых система

delim{lbrace}{matrix{2}{1}{{2x^2+2y^2=5xy} {(x-a)^2+(y-a)^2=5a^4} }}{ }

имеет ровно два решения.

Решение.

Посмотрим внимательно на систему. Заметим, что если мы поменяем местами x и y, то система от этого не изменится. Системы такого рода называются симметрическими, и если пара (x;y) является решением симметрической системы, то пара (y;x) также будет решением этой системы. Следовательно, должно быть только одно значение  и соответствующее ему значение y, которые являются решением системы. В этом случае система будет иметь ровно два решения: (x;y) и (y;x) (!)

В первом уравнении отсутствует параметр, и из него мы можем получить соотношение между x и y.

Перенесем 5xy влево.

2x^2+2y^2-5xy=0

Разделим обе части на y^2 в предположении, что y<>0. (Если y=0, то x=0, в этом случае для пары (0,0) мы не можем получить симметричную ей, и не можем получить ровно два решения.)

2(x/y)^2-5(x/y)+2(y/y)^2=0

2(x/y)^2-5(x/y)+2=0

Решим квадратное уравнение относительно x/y и получим

x/y=1/2 или x/y=2

Отсюда y=2x или x=2y

Рассмотрим первый случай: y=2x. Подставим y=2x во второе уравнение системы. Получим:

(x-a)^2+(2x-a)^2=5a^4

Просматривается квадратное уравнение относительно x. Нас интересует, при каких значениях a это уравнение имеет единственно решение. (см. (!))

Квадратное уравнение имеет единственное решение, если D=0

x^2-2ax+a^2+4x^2-4ax+a^2-5a^4=0

5x^2-6ax+2a^2-5a^4=0

D/4=(-3a)^2-5(2a^2-5a^4)=9a^2-10a^2+25a^4=25a^4-a^2

25a^4-a^2=0

a^2(25a^2-1)=0

Отсюда:

a=0;~~a=1/5;~~a=-1/5

Если a=0, то x=0 и соответственно y=0 - этот случай нам не подходит.

То есть ~~a=1/5;~~a=-1/5

Второй случай: x=2y абсолютно аналогичен первому.

Ответ: {pm}1/5

 

И.В. Фельдман, репетитор по математике.

Задание 20 из Диагностической работы МИОО 22.04.15

Отзывов (17)

  1. Анастасия

    Спасибо большое! Ход решения мне был понятен и приятен!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *